ASTM D6484/D6484M-23 聚合物基复合材料层压板开孔抗压强度试验 —— 数据采集、结果计算与试验报告

1. 核心数据采集项目

（1）开孔压缩载荷-位移曲线：通过试验机数据采集系统连续记录开孔压缩过程中的载荷与位移关系。

（2）最大压缩载荷 P_max：开孔压缩载荷-位移曲线上的最大值，表示试样在开孔压缩过程中所承受的最大压缩载荷。

（3）开孔压缩强度（OHC） ：由最大载荷除以试样横截面积计算得到。

（4）破坏模式：记录开孔压缩破坏后的断口形态。唯一有效的失效模式是孔洞处的压缩失效-15-18-19。

2. 结果计算公式

（1）开孔压缩强度：

OHC = P_max / (w × h)

式中：

• OHC —— 开孔压缩强度（MPa）

• P_max —— 最大压缩载荷（N）

• w —— 试样宽度（mm）

• h —— 试样厚度（mm）

注：计算极限压缩强度时，使用试样横截面积，不考虑孔的存在-30。

（2）宽径比：w/D = 试样宽度 / 孔径 = 36/6 = 6

（3）平均值与标准差：对每组试样（不少于5个）计算开孔压缩强度的算术平均值及标准差。

3. 数据处理与统计分析

每个材料/方向组合至少测试5个有效试样-1。计算开孔压缩强度的算术平均值及标准差（或变异系数）。若CV超过15%，须报告可能的分散原因。

4. 数据有效性检查

• 有效破坏模式：唯一有效的失效模式是孔洞处的压缩失效-15-18-19。若试样在孔洞以外区域发生破坏（如端部压溃或屈曲），该数据无效。

• 屈曲检查：若试样在压缩加载过程中发生整体屈曲（未使用防屈曲夹具或夹具失效），该数据无效。

• 若某材料/方向组合下有效数据少于5个，须从同一批次材料补充制备新试样补足有效样本量。

5. 失效模式分析

开孔压缩的典型失效模式包括-：

• 净截面压缩破坏：孔间基体在压缩载荷下发生压溃，裂纹从孔边萌生并沿垂直于加载方向扩展（唯一有效模式）

• 孔周分层破坏：孔周层间界面在应力集中作用下发生分离（无效模式）

• 整体屈曲：试样在压缩载荷下发生整体失稳（无效模式，使用防屈曲夹具可有效抑制）

• 端部压溃：试样端部在压缩载荷下发生压溃（无效模式）

6. 试验报告内容清单

依据ASTM D6484/D6484M-23规定，试验报告须至少包含以下内容-1：

① 材料信息：纤维类型与规格、树脂体系、铺层顺序与名义厚度、纤维体积分数（%）、孔隙含量、供应商与批号、材料制备方法。

② 试样信息：试样形状与尺寸（300 mm × 36 mm）、孔径（6 mm）、宽径比（w/D=6）、孔加工方法、试样数量、状态调节条件（温度、湿度、时间）。

③ 测试设备参数：试验机型号与校准状态、环境箱型号与控制精度、夹具规格（第7.2节）、载荷传感器量程。

④ 测试参数：测试程序（A或B）、加载方式（剪切加载/端部加载）、加载速率、环境温度（℃）、相对湿度（%）、温度暴露时间。

⑤ 测试数量与结果：有效试样数（含异常剔除说明）、个体开孔压缩强度值（MPa）、平均值及标准差。

⑥ 载荷-位移曲线图：至少选取一条代表性曲线，标注最大载荷点。

⑦ 失效模式描述：净截面压缩破坏、分层破坏、屈曲等失效模式描述及代表性照片。

⑧ 异常数据说明：任何与标准规定不一致的测试条件（如加载速率偏差、环境温湿度偏差等）。

⑨ 其他信息：测试日期、测试人员、实验室编号。